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La experiencia y la educación

Por: Rafael H. Pagán Santini

2012-02-01 04:00:00

Aunque en el mundo académico el concepto de coeficiente intelectual (IQ) está fuertemente cuestionado, exististe evidencia de que individuos con un IQ alto presentan un número mayor de dendritas en las neuronas de las regiones corticales importantes para el procesamiento del lenguaje, mientras los individuos con un IQ muy bajo presentan un número menor de ramificaciones neuronales1. Algunos investigadores consideran que esto es una determinante genética y que la actividad intelectual está fuertemente determinada en los genes. Sin negar la capacidad moduladora que los genes tienen sobre la silueta estructural del cerebro, Stefan Kloppel y col2, en un excelente estudio comparativo de la corteza peri–central y ganglios basales de personas nacidas zurdas y convertidas a diestras a la fuerza, presentan evidencia convincente de cómo un desafío ambiental específico durante la infancia puede formar la estructura macroscópica del ganglio basal en humanos. Actualmente, no hay duda de que la estructura cerebral puede ser modificada por factores ambientales, como lo es el entrenamiento3.  

Arne May4 nos explica que, contrariamente a las suposiciones de que los cambios en las redes neuronales del cerebro sólo son posibles durante el período crucial del desarrollo, las investigaciones en la última década apoyan la idea de una plasticidad cerebral permanente. Entendiendo la neuroplasticidad como el re–arreglo constante en la homeostasis de la red neuronal para balancear la integración de la actividad neuronal, la liberación de neurotransmisores, la morfogénesis neuronal (y probablemente la glía) y los cambios en la formación de la red neuronal incluyendo la eliminación o formación de estructuras sinápticas, todos estos provocado por factores ambientales. Actualmente se reconoce que las experiencias nuevas, de estímulos aferentes debido a cambios ambientales, y el aprendizaje de habilidades son moduladoras de las funciones cerebrales y subyace la circuitería neuroanatómico.

La evidencia experimental con animales y los descubrimientos recientes sobre el aumento en materia gris y blanca en el cerebro del adulto como resultado del aprendizaje, refuerza la idea de una fuerte correlación entre aprendizaje y cambios en el cerebro. Además, evidencia que tanto la reorganización estructural del cerebro como los cambios funcionales en la actividad cerebral debido al aprendizaje es una característica de la flexibilidad del cerebro para adaptarse a los cambios ambientales.

Según Arne May, los descubrimientos recientes han reforzado el viejo concepto de “reserva cognitiva”. Este concepto se ñala la habilidad de reforzar el volumen cerebral en áreas cruciales lo que proporcionaría a su vez un mayor umbral al déficit dependiente de la edad. Por ejemplo, el enriquecimiento a nivel de comportamental está asociado con un aumento en el aprendizaje y en la memoria junto con una reducción en el declive de la memoria relacionada a la edad. A nivel celular, el enriquecimiento comportamental trae como consecuencia la proliferación de células hipocampales, angiogénesis y la activación de microglías. Además, la evidencia actual señala que los cambios estructurales inducidos por el aprendizaje afectan la conectividad anatómica del cerebro del adulto. Estudios recientes han identificado a la remodelación del axón, al crecimiento de nuevas espinas dendríticas y al recambio sináptico como mecanismos estructurales importantes en la plasticidad dependiente de la experiencia en la corteza cerebral madura5. Las experiencias nuevas, el entrenamiento, el ensayo y la práctica actúan como presión ambiental para el cambio morfométrico del cerebro.    

En el excelente trabajo de Arne May se presenta un número de estudios morfométricos donde se demuestra el correlato neuroanatómico del aprendizaje y la experiencia en diferentes demandas cognitiva. Por ejemplo, la experiencia en la navegación ha sido correlacionada con el tamaño de la región hipocampal posterior; la competencia musical se asocia con el agrandamiento del volumen de las áreas motoras y auditivas, y de sus conexiones anatómicas. En jugadores de basquetbol se ha visto el agrandamiento de los lóbulos VI–VII del vermis cerebeloso; en bailarinas de ballet se identifican cambios en el sistema motor; en jugadores de golf se presentan cambios en la materia gris y blanca de la red neuronal fronto–parietral; los cambios morfométricos en matemáticos pueden observarse en un aumento en la materia gris de los lóbulos frontal inferior izquierdo y en el parietal inferior bilateral. En el caso de jugadores bien entrenados en un periodo de largo plazo en el Baduk, juego de mesa estratégico para dos jugadores, también se le conoce como igo (japonés), weiqi (chino) o baduk (coreano), ocurren cambios en la materia blanca del cerebro. Este es un juego que, al igual que el ajedrez, requiere una gran capacidad cognitiva de aprendizaje, imaginación espacial y razonamiento abstracto.  

Los estudios longitudinales en cambios morfométricos relacionados al aprendizaje y a la memoria se han extendido al aprendizaje procedimental. El aprendizaje procedimental se obtiene mediante la repetición sistemática de una actividad compleja hasta que se adquiere la capacidad de ejecutar la tarea de forma automática. Este aprendizaje se le identifica con “saber hacer o cómo hacer”. A la memoria que participa en el recuerdo de las habilidades motoras y ejecutivas necesarias para realizar una tarea se le conoce como memoria procedimental y suele funcionar a nivel inconsciente. Arne May incluye es su estudio los resultados de la investigación, “en tiempo real”, llevado a cabo en Alemania en el examen “Physikum”. Esta prueba de conocimiento básico en medicina, la cual incluye temas de biología, química, bioquímica, física, ciencia sociales, psicología, anatomía humana y fisiología, exige un alto nivel de codificación, recuperación y recuerdo del contenido de las materias a examinar. Los resultados de este estudio confirmaron el papel que juega en los cambios en la corteza parietal posterior en la recuperación de la memoria y en el éxito de la memoria, además de su función clave como parte de la circuitería de la intención motora y de la atención basada en el espacio. 

Una urgencia impostergable es la aplicación de los conocimientos neurocientíficos en la educación. Entre las críticas más fuertes hechas a las diferentes variantes de la “tecnología educativa” es la ausencia de un fundamento teórico que permita conocer que rumbo llevan. Otro señalamiento importante es la incapacidad de incorporar las transformaciones internas que han sufrido las ciencias y las disciplinas que sustentan a la educación. Las cuatro últimas corrientes de influencia de la tecnología educativa, a saber: psicología gestalt, la conductista, la psicología cognitiva y la perspectiva constructivista, se encuentran en constante revisión teórica dado los hallazgos neurocientíficos. Estas últimas, aunque intentan pasar de un modelo mecanicista a uno que contempla al sujeto como participante activo en la construcción de su realidad y donde el aprendizaje es concebido como la modificación de la estructura cognitiva por medio de la experiencia, están fuertemente cuestionadas ya que, es muy difícil vender un modelo educativo donde la realidad no existe. La evidencia científica sigue reforzando el viejo adagio, “la práctica hace al maestro”. 

 

1Huttenlocher, P.R. (1991) Dendritic and synaptic pathology in mental retardation. Pediatr. Neurol. 7, 79–85.

2Kloppel S., Mangin JF., Vongerichten A., Frackowiak RSJ., Siebner HR. (2010), Nurture versus Nature: Long–Term Impact of Forced Right–Handedness on Structure of Pericentral Cortex and Basal Ganglia, Journal of Neuroscience, 30(9): 3271–3275.

3Draganski B, Gaser C, Busch V, Schuierer G, Bogdahn U, May A (2004) Neuroplasticity: changes in grey matter induced by training. Nature 427: 311–312.

4Arne May, (2011), Experience–dependent structural plasticity in the adult human brain, Trends in Cognitive Sciences, Vol. 15, No. 10.

5Barnes, S.J. and Finnerty, G.T., (2010), Sensory experience and cortical rewiring. Neuroscientist 16, 186–198.

 

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